柴油机低气温启动困难原因及解决方法

　　我国北方地区冬季最低气温可达–30℃以下，在这种低气温条件下工作的工程机械，其柴油机启动十分困难。对于采用分动箱驱动液压泵的工程机械，低气温启动困难问题更为突出。

　　1.低气温启动困难原因

　　（1）启动扭矩减小

　　对于电启动柴油机来说，其启动扭矩的大小与蓄电池的容量有关。蓄电池工作的最佳环境温度在10～40℃之间。当环境温度降低时，蓄电池电容量随之降低，柴油机启动扭矩大幅度减小。

　　（2）启动阻力矩增大

　　柴油机曲轴与轴瓦、活塞与缸套等零件材质不同，热膨胀系数也不同。在低温条件下，不同材质冷缩变形可致使配合间隙减小，从而导致启动阻力矩增大。在低温条件下，柴油机机油、分动箱中的齿轮油及液压泵中的液压油黏度增大、流动性变差，也增大了柴油机启动阻力矩。由于启动阻力矩增大，使柴油机难以达到启动所需转速（一般应大于100r/min），便会出现启动困难。

　　（3）进气温度和压力过低

　　低温条件下，柴油机汽缸内的进气温度很低，且柴油机缸筒、活塞等相关机件以及冷却液温度也很低，由此造成进气压缩过程中的热损失较大，压缩终了时的混合气温度达不到压燃所需温度。汽缸内压缩空气温度过低，缸筒、活塞等零件润滑不良，还会造成压缩空气的压力低于正常启动时所需压力。

　　（4）柴油黏度和密度增大

　　随着外界温度的降低，柴油的黏度和密度均增大，表面张力加大。据测定，当气温从40℃降到–10℃时，柴油的黏度提高83％，密度增大8%。柴油黏度提高和密度增大，导致其流动性变差，雾化不良，从而延长了柴油机点火滞后期。

　　2.解决方法

　　（1）保证油品流动性良好

　　应及时选用适应环境温度的柴油、机油、齿轮油、液压油，以保证油品具有良好的流动性。一般选用原则是柴油的凝点应比环境温度低５℃左右为宜。

　　（2）使用启动液启动

　　启动液是一种辅助启动燃料，由乙醚、低挥发点的碳氢化合物和带有添加剂的低凝点机油组成。在汽缸压力为3.2MPa时，柴油的燃点为177～207℃，而乙醚的燃点只有57℃。启动液虽然燃点低，但其燃烧粗暴，影响柴油机寿命，为此不提倡经常使用。

　　（3）预热进气

　　进气预热装置有2种：一种是进气道预热器，另一种是缸内电热塞。

　　进气道预热器通过电热元件加热

　　进入进气道中的空气，以提高柴油机进气温度。随着共轨和单体泵技术的推广应用，该种加热器在柴油机上已广泛使用。其特点是结构简单，不消耗氧气，对柴油机排放有利。其缺点是耗电量大。使用进气道预热器应选用大容量蓄电池，以保证进气预热后柴油机启动电量充足。

　　缸内电热塞可直接加热进入汽缸中的空气，是一种简单、有效的辅助启动装置，有益于柴油机排放，其耗电量比进气道预热方式少。

　　（4）预热油液

　　油液预热方法主要有3种：一是在柴油油水分离器上加装柴油预热器，二是使用独立的燃油加热器加热冷却液，三是在液压油箱内布置加热铜管。

　　在柴油油水分离器上加装柴油预热器，对输油管道中的柴油进行预热，可以提高柴油流动性和雾化效果。

　　使用独立的燃油加热器加热冷却液时，被加热的冷却液在燃油加热器水泵作用下，在柴油机小循环水道中流动。被加热的冷却液对柴油机缸体、缸筒和缸盖进行加热，便可降低柴油机启动阻力，提高压缩行程汽缸内的压力，使柴油机容易启动。

　　在液压油箱内布置铜管，通过燃油加热器加热铜管内的冷却液，从而将液压油预热，可减小液压油流动阻力，降低柴油机启动负载。

　　（5）改进电器设备

　　为提升柴油机冷启动性能，可采取以下措施改进电器设备：给蓄电池加装保温箱，以提高蓄电池性能；采用大容量低温蓄电池，以保证启动电量充足；更换大功率启动机，以提高启动扭矩。

　　不同的柴油机，其配置有所不同，使用条件也存在差异。因此，应根据实际情况确定采用何种低气温启动方法。